题目内容
【题目】Ⅰ.在0.1 mol·L-1的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液中存在如下平衡:
Cr2O72-+H2O 2HCrO42CrO42-+2H+
(1)重铬酸钾溶液呈______性,在强碱溶液中,铬元素的主要存在形式为________(填离子符号),向重铬酸钾溶液中加入适量稀硫酸,溶液中c(Cr2O72-)/c(CrO42-)将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ.已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:并按要求填写下列空白:
①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) ②c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) ④c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是 ________,上述四种离子浓度的大小顺序为________(选填序号)。
(2)若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为________;
(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)_______c(NH3·H2O) (填“大于”“小于”或“等于”)。
III.重金属离子对河流海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0,d≈1 g·mL-1)中含有Ag+,Pb 2+等重金属离子,其浓度各约为0.0lmol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种
离子,查找有关数据如下:
难溶电解质 | AgI | AgOH | Ag2S | PbI2 | Pb(OH)2 | PbS |
Ksp | 8.3×10-17 | 5.6×10-8 | 6.3×10-50 | 7.1×10-9 | 1.2×10-15 | 3.4×10-28 |
(1)你认为往废水中投入________________(填字母序号),沉淀效果最好。
A. NaOH B.Na2S C.KI D. Ca(OH)2
(2)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=_______。
【答案】酸 CrO42- 增大 NH4Cl ① NH4Cl和NH3·H2O 小于 B 1.2×10-3 mol·L-1
【解析】
Ⅰ.针对平衡Cr2O72-+H2O 2HCrO4- 2CrO42-+2H+,根据平衡移动规律进行分析判断;
Ⅱ.根据只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子电解质溶液,可能存在的溶质为:NH4Cl、NH4Cl和HCl、和NH4Cl和NH3H2O进行分析判断;利用电荷守恒规律处理问题(3)。
III.已知溶度积越小越易转化为沉淀,根据表格中的数据进行判断;先根据pH=8.0可得c(H+)=10-8mol·L-1,计算出溶液中氢氧根离子的物质的量浓度,然后根据Pb(OH)2的溶度积及c(Pb2+)= Ksp /c(OH_)2进行计算。
Ⅰ.(1)重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液中重铬酸离子在水中存在如下平衡:Cr2O72﹣+H2O2HCrO4﹣2CrO42﹣+2H+,导致溶液中的氢离子的浓度大于氢氧根离子的浓度,溶液呈酸性;在强碱溶液中,氢离子浓度减小,该平衡Cr2O72﹣+H2O2HCrO4﹣2CrO42﹣+2H+正向移动,所以在强碱溶液中,铬元素的主要存在形式为CrO42﹣;向重铬酸钾溶液中加入适量稀硫酸,氢离子的浓度增大,平衡逆向移动,溶液中c(Cr2O72﹣)/c(CrO42﹣)的比值增大;
综上所述,本题答案是:酸 , CrO42- ,增大。
Ⅱ.(1)溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,可能为NH4Cl溶液,因NH4+水解而显酸性,溶液中离子浓度大小顺序为: c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-), ①正确;综上所述,本题答案是:NH4Cl;①。
(2)若上述关系中是③正确的,溶液呈碱性,且c(Cl-)<c(NH4+),应为NH3H2O和NH4Cl的混合物;综上所述,本题答案是:NH4Cl和NH3·H2O。
(3) 溶液呈中性,据电荷守恒:c(Cl-)+ c(H+)= c(OH-)+ c(NH4+),可得c(Cl-)=c(NH4+),因氨水为弱电解质,若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,则氨水浓度大于盐酸浓度,即 c(HCl)小于 c(NH3·H2O) ;
综上所述,本题答案是:小于。
III.(1) 溶度积越小的越易转化为沉淀,由表格中的数据可知,硫化物的溶度积小,则应选择硫化钠,B正确;综上所述,正确答案是:B。
(2)由Pb(OH)2的溶度积为1.2×10-15,pH=8.0,c(OH-)=10-6mol·L-1,则c(Pb2+)= Ksp /c(OH-)2=1.2×10-15/(10-6)2=1.2×10-3mol·L-1;
综上所述,本题答案是:1.2×10-3mol·L-1。